氣象論文發表探究當下氣象模型改革管理模式　

　　論文摘要：飛機質點的運動方程在空中的應用中，用來描述飛行器運動軌跡的方程組有很多，由于這些方程是依賴于簡化和假設提出的，所以在組成上有所不同。由于運動方程中出現的變量同樣出現在了飛行意圖的定義中，所以運動方程的實際組成形式會影響到飛行意圖的公式化表示。AIDL是通過一系列的運動方程來定義的。

　　飛行管制數據的AIDL過程交互

　　飛行意圖描述AIDLAIDL是一種基于字母和語法的語言，AIDL旨在利用航跡計算過程相關的和基礎，用來描述一段模糊航程(即一段未被精確計算的航段)，在ATM情景下，任何一架航空器可能發生的運動行為模式都可以合理地由AIDL語言來引出。AIDL包括字母表和語法，字母表中包括了32個基本指令，每一個基本指令都同航空器的一個基本運動相關聯[2]。這些簡單的指令按照語則相互組合，便形成了飛行員的一個操作或者是管制員的一個指令。將這些代碼輸入到中，便能實現一個標準化的數據交換模式來進行地面和空中的高精確度的通信。AIDL狀態模塊包括對應的速度、航跡角、高度、偏航角、航跡限制等等。在管制過程中，對相應的飛行參數與AIDL指令逐一對應，并記錄動作改變的開始和結束時間。這樣通過AIDL語言來對航空器飛行模式進行描述的同時，也得到了航空器的實時飛行狀態參數，做到實時的信息反饋。AIDL語言通過發布指令，后臺進行計算，根據計算結果從而改變航空器的運行狀態。基于AIDL的數據信息交互在航空器的實際飛行中，管制員指揮意圖不確定性是飛行航跡預測中最大的誤差源之一。管制員的任務是保證飛行間隔、解決飛行沖突和減輕擁擠。管制員和飛行員之間通信的準確性就變得至關重要，這也是影響航跡預測精確度的主要方面。為了提高預測的準確性，減少在實際飛行中管制員指揮意圖的不確定性，并且解決在飛行過程中潛在的飛行沖突，本文提出在考慮模型的基礎上運用AIDL語言進行交互。AIDL語言將必要的參數用公式來描述飛行意圖，根據AIDL來表示飛機的意圖，它確保給每個飛行意圖都定義了一個獨特的航跡。任何一架航空器可能發生的運動行為模式都可以合理地由AIDL語言來表示。當管制員需要發布指令時，可以通過輸入AIDL指令，通過上文介紹的方法進行后臺運算，從而得出航空器接下來的運行狀態，方便不同的用戶之間進行共享與使用。通過實時的4D航跡預測計算出航空器的飛行軌跡，同時將風的因素考慮在內，求出在考慮風的變化的情況下更加接近于實際航跡的飛行軌跡，算出數據，作為AIDL指令執行的參考依據，地面和空中通過AIDL標準化語言進行通信，降低了由于人為因素或者語音通話的傳輸的不確定所造成的誤差當管制員或飛行員需要對航空器進行操作時，地基ATM系統施加一個意圖信息給航空器進程，空中系統就會產生一個滿足該意圖信息的四維航跡，并將其傳達給地基系統，如果地基系統發現存在潛在沖突，就會向空中系統請求航空器意圖，從而解決沖突。一旦地基系統有了消除沖突的辦法，地基系統就會吸收一個額外的意圖信息從而產生等同的航跡，并將該意圖信息傳給空中系統。空中系統會產生滿足所有意圖信息的四維航跡，并將其傳給地面。由此實現了地面和空中的交互通信。

　　考慮氣象因素的4D航跡模型

　　飛機質點的運動方程在空中的應用中，用來描述飛行器運動軌跡的方程組有很多，由于這些方程是依賴于簡化和假設提出的，所以在組成上有所不同。另外，由于運動方程中出現的變量同樣出現在了飛行意圖的定義中，所以運動方程的實際組成形式會影響到飛行意圖的公式化表示。AIDL是通過一系列的運動方程來定義的。我們運用這些運動方程來描述航空器重心的運動，并且把航空器看作是一個質量變化的剛性物體。航空器之所以能被看作是一個質量變化的剛性物體，主要是由于在飛行過程中航空器油量的變化所引起的。通常，我們用三個坐標來描述航空器質量中心的位置:縱向(x)，橫向(y)，高度(h);另外兩個量用來描述航空器的姿態:飛行航跡角(θ)，迎角(α)。為了能推導出航空器的運動方程，通常假設航空器所進行的是對稱協調的飛行，并且具有小的迎角。還有一些假設則是根據飛行性能模型和模型的需要所給出的。以下給出在ATM中用來描述航空器運動過程中(式略)軌跡預測中風的模型在航空器飛行過程中，由于高度的升高，風的影響，即使保持等馬赫數或等校正空速，飛機的真空速也會發生改變。為了提高航跡計算的精確程度，就要考慮氣象因素的影響。建立精確的風模型，對于四維軌跡預測是至關重要的，能夠有效地提高航空器到達預定關鍵點的精確度，常通過當前值和預測值來估計任意一點風的信息。在實時預測的4D航跡中，采用AIDL語言進行通信，描述航空器的意圖，并將風的信息考慮在內，提高航跡預測的精確度。巡航階段可以根據機載設備測量值和氣象部門的預報值來獲取風的信息，在某地預報風的標準偏差近似為δt=4槡T，T為預報風的時間，單位為h，基于機載測量預報某航路點風速的標準偏差為δdi=1.3△Di，△Di為當前飛機位置到預報風航路點的直線距離。基于以上兩種偏差，可以得到在航路點i處的估計風速為:(式略)4算例驗證本文以廣州白云機場(ZGGG)02R跑道某一離場程序的關鍵航路點RWY02R、D12.01BBR、CON、D20.0CON、LMN飛行信息為例進行仿真，選取機型為B737-300的中機型，進行航跡預測分析。根據基本航跡預測模型，需要輸入數據源包括:航空器狀態、航跡限制條件、航空器性能模型以及氣象信息。提取日FPL報可得到航空器狀態，包括:地速、航向、高度、航空器位置、航空器機型等根據上文所介紹的模型，已知離場航線上各重要點的經緯度坐標，通過計算，預測出航空器在離場時飛離各點的高度，速度以及過點時間，實際的飛行中，空域環境及氣象條件的影響不是固定不變的。特別是大氣中的云和風對飛行的動態影響會降低管制部門對空中交通態勢預測的準確性，從而增加飛行的不確定因素。本文正是出于對實際飛行的考慮，將風的影響因素實時應用到飛行狀態的變化中，得到更精準的航路點過點速度、高度及時間，并及時修改航跡信息和實際情況相符。結果表明兩個方向得到的計算數據是有效的。

　　結論

　　1)設計了轉子支承三維CATIA模型，并建立了對應的有限元模型，在StaticStructural中對不同零件采用不同網格大小進行網格劃分，并施加載荷，從而算得了支承的剛度值。2)通過對比3種方案得到的結果，在實際計算過程中，可以采用在空心軸內表面上加面力或空心軸外表面上加軸承載荷的方法來計算支承剛度。3)本文研究工作對于航空發動機轉子系統的模擬支承設計與剛度計算提供了重要方法和思路。